碳水化合物（carbohydrate）

碳水化合物就是糖和澱粉——你茶裡的白砂糖、馬鈴薯裡的澱粉、木頭和棉花裡的纖維素、血液送去餵養細胞的葡萄糖。它們是自然界最豐富的有機化合物，而本質上並不神祕：不過是一串碳，每個碳掛著一個羥基（-OH），其中一個碳變成了羰基。從有機化學角度看，糖只是一個帶著許多 -OH 和一個 C=O 的小分子。

這個名字是一段舊觀察留下的化石：許多糖的分子式是 Cn(H2O)m——看起來像碳加了水，所以叫「碳-水化合物」，儘管它們裡面並沒有真正的水分子。更有用的說法是：碳水化合物是多羥基的醛或酮（或水解後能給出這種醛酮的物質）。比如葡萄糖，是一條六碳鏈，帶五個羥基，末端有一個醛基：這個醛基和鄰近的一個羥基，正是你早已認識的官能團，它們的反應也正是你學過的方式——同一分子上的醛和 -OH 自己合攏成環，形成環狀半縮醛。

碳水化合物之所以重要，是因為你學過的關於羰基、羥基、半縮醛和縮醛的一切，都在這些生命分子裡活了起來。糖的甜味、澱粉怎樣儲存能量、纖維素怎樣築起植物的細胞壁、你細胞上的血型標記，歸根結底都取決於哪些糖被連在一起、怎樣連。它們是四大生物分子家族中的第一個，也是普通有機官能團替生物做工的最乾淨的例子。